基于MapX &oracle9i空間分析的研究

摘 要：文章探討Oracle數據庫系統中對空間數據存儲的解決方案，并介紹針對對象-關系模型下空間數據的存儲和管理，著重討論基于Oracle9i的GIS 空間分析和基于MapX的GIS 空間分析，并就這兩種方式的空間分析的性能進行比較。

關鍵詞： MapX；空間索引；對象-關系模型；空間分析

1 MapX與 Oracle9i 簡介

MapX是MapInfo公司向用戶提供的具有強大地圖分析功能的ActiveX控件產品。由于它是一種基于Windows操作系統的標準控件，因而能支持絕大多數標準的可視化開發環境如Visual C++、Visual Basic、Delphi、PowerBuilder等。編程人員在開發過程中可以選用自己最熟悉的開發語言，輕松地將地圖功能嵌入到應用中，并且可以脫離MapInfo的軟件平臺運行。 [1] [5]

Oracle Spatial 是部署企業范圍的空間信息系統和基于 web 以及基于位置的無線應用程序的基礎。它為位置信息提供數據管理，這些信息包括道路網絡、無線服務邊界以及地理編碼的客戶地址，它們正在推動著新興的在線、移動以及車載遠程信息處理市場領域創新性的產品開發。[2]

2 Oracle Spatial的對象-關系模型

Oracle Spatial是針對存儲在oracle8i或Oracle9i中的空間元素集合提供的一種SQL的模式來完成存儲、輸出，修改和查詢的功能。

Oracle支持兩種表現空間元素的機制和模型：

（1）關系式模型。用多行記錄和字段類型為Number的一張表來表示一個空間實體。

（2）對象-關系模型（Object-Relational Model）。這種模型使用數據庫表，表中有一個為MDSYS_GEOMETRYD的字段，用一行記錄來存儲一個空間實體。

Oracle Spatial的對象-關系模型實現方法由一組對象數據類型，一種類型的索引方法以及在這些類型上的操作符組成。

一個空間實體用一行具有SDO_GEOMETRY字段的記錄來存儲，具體存儲為對象類型。空間索引的創建和維護由基本的SQL語句完成。這樣一來，原來需用多行，多列存儲的空間實體，使用Oracle Spatial的對象-關系模型，只需要一行記錄就可以完成存儲。大大方便了應用系統的數據處理，維護等操作。

3 三、MapX與Oracle空間分析函數的比較

Oracle公司向Mapinfo公司提供了一種比ODBC更底層的數據接口OCI，通過此接口可以直接向Oracle數據庫存取Mapinfo空間地圖。MapX通過OCI和Oracle9i建立同步連接，而通過ODBC和其他數據庫建立連接。

3.1 緩沖區生成的比較

在MapX中，緩沖區的生成有兩種方法：FeatureFactory.BufferFeatures方法和Buffer函數。

在Oracle中，生成緩沖區的函數為SDO_BUFFER。

下面是分別以哈爾濱市區，賓縣，和尚志為圖元，做緩沖試驗，distance值分別為5 km，10 km，15 km，25 km，35 km，45 km時，MapX和Oracle所用時間（單位：秒）如下：

哈爾濱市區：MapX所用時間：0.4687，0.5625，0.6406，0.7500，0.8

125，0.9218

Oracle所用時間：4.9531，2.3437，1.8437，1.2656，0.9687，0.8125

賓縣：MapX所用時間：1.5313，2.5000，3.0468，4.0468，4.6250，

5.1250

Oracle所用時間：11.7031，6.6875，4.6718，2.8125，2.5781，2.3125

尚志：MapX所用時間：7.2656，7.9687，8.5781，12.2812，12.5312，

14.5468

Oracle所用時間：50.1562，21.9062，17.8906，8.1875，8.2968，7.07

81

3.2 拓撲查詢的比較

MapX中的拓撲查詢我們以Layer.Serachwithdistance為例，在Oracle中的拓撲查詢我們以函數：SDO_WITHIN_DISTANCE為例。

下面是以黑龍江全省水系分布圖為底圖做實驗，以松花江一段為指定空間對象，分別查詢其周圍20km，30km，50km，100km，300km，500km，600km范圍內的所有水系時，分別基于MapX 和Oracle查詢所用的時間（單位：秒）如下：

MapX所用時間：0.0468，0.1406，0.2812，0.6562，3.4687，3.7968，

3.9687

Oracle所用時間：0.0468，0.3437，0.5937，1.2031，8.6875，13.328

1，12.7656

4 結束語

Oracle spatial以Oracle9i獨特的對象關系-模型作為存儲、管理空間地物的基礎，使用面向對象操作的原理把存儲在Oracle Spatial中的多種元素信息相關聯，以進行拓撲分析與其它操作。利用Oracle Spatial可以在單個數據庫實例中，實現非結構化、有嵌套關系的空間、屬性數據的統一存儲和管理。

在基于Oracle9i的GIS 空間分析和基于MapX的GIS 空間分析的比較中，在以Oracle數據庫作為MapX底層數據庫，以大地坐標系為坐標系統，空間索引為R-tree時，在生成緩沖區的實驗中，MapX生成緩沖區所用時間隨著distance值的增大而增大，而Oracle中函數SDO_GEOM.SDO_BUFFER生成緩沖區所用時間隨著distance 值的增大而減小。對同一圖元做緩沖區實驗時，在distance 值較小的情況下， MapX生成緩沖區的速度比Oracle中函數SDO_GEOM.SDO_BUFFER生成緩沖區的速度快，而當distance 值較大時，情況正好相反。在拓撲查詢實驗中，由實驗數據可以看出在distance 值比較小的情況下（即數據量比較小）的情況下，二者的查詢速度基本想同，但隨著distance 值的增大（數據量也隨之增大），Oracle拓撲查詢的速度就不及MapX拓撲查詢的速度。可以看出，兩者之間有利有弊。

用Oracle Spatial單獨進行空間、屬性數據的統一存儲、管理工作，把數據與GIS操作平臺和開發程序分離開來，增加了數據管理的靈活性和簡易性，減少了冗余數據，提高了數據的使用效益，有利于建立數據間的聯系并在此基礎上進行數據挖掘。

參考文獻

[1]http：//mapinfo.com.

[2]Oracle技術網站[EB/OL]http：//otn oracle .com.

[3]Oracle技術資料（Oracle 817 Spatial guide）[z].

[4]陸曉春，于禹生，楊哲宇.在oracle中實現空間數據的對象化和拓撲化存貯[J].測繪學院學報，2001，（4）.

[5]齊銳.屈昭琳.用MapX開發地理信息系統[J].北京：清華大學出版社2003.

[6]林天峰.Oracle程序設計：科學出版社，2003.

作者簡介：楊福濤 （1980.4-），男，黑龍江省齊齊哈爾市（籍貫），現職稱：測繪工程師，學歷：本科，研究方向：測繪工程。endprint